杏花村排澇站泵型選擇設(shè)計(jì)

殷憲柱 琚澤偉 顧 雙

（1.宿遷市水務(wù)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司 宿遷 223800 2.江蘇省駱運(yùn)水利工程管理處 宿遷 223800）

1 設(shè)計(jì)參數(shù)

杏花村排澇站設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

2 泵型選擇

2.1 泵站特征揚(yáng)程

根據(jù)表1所示泵站特征水位，確定泵站各工況凈揚(yáng)程如下：

抽排設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程＝出水池設(shè)計(jì)水位-進(jìn)水池設(shè)計(jì)水位=13.75-7.25=6.5m

抽排最高凈揚(yáng)程＝出水池最高運(yùn)行水位-進(jìn)水池最低運(yùn)行水位=15.98-5.75=10.23m

但考慮出水池最高水位為外河防洪水位遠(yuǎn)超《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定出水池最高水位為承泄區(qū)20年一遇最高3d平均水位14.69m（取自可研），故該工程的抽排最高揚(yáng)程取以下兩種工況的最大值。工況一：外河為防洪水位內(nèi)河為設(shè)計(jì)水位；工況二：外河為設(shè)計(jì)水位內(nèi)河為最低水位。經(jīng)計(jì)算，工況一最大凈揚(yáng)程為8.73m，工況二最大凈揚(yáng)程為8.00m，故該工程的最大凈揚(yáng)程取值為8.73m。

當(dāng)外河達(dá)到防洪水位時(shí)（1954年典型洪水遭遇10年一遇區(qū)間洪水），可對(duì)清溪河進(jìn)行調(diào)蓄，當(dāng)水位低于蓄水位7.55m時(shí)不進(jìn)行抽排。

2.2 泵型選擇原則

從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面考慮，泵型選擇主要遵循原則包括：①機(jī)組運(yùn)行效率高、高效范圍寬，以降低運(yùn)行費(fèi)用；②機(jī)組技術(shù)成熟、運(yùn)行安全可靠，以提高運(yùn)行保證率；③機(jī)組汽蝕性能好，保證機(jī)組在使用壽命周期內(nèi)檢修次數(shù)少；④檢修、維護(hù)方便，便于運(yùn)行管理；⑤與土建、電氣、金結(jié)工程綜合考慮，經(jīng)濟(jì)技術(shù)上合理、可行。

2.3 水力機(jī)械比選

一般情況下，水泵臺(tái)數(shù)多則運(yùn)行調(diào)度靈活性較好、工程投資較多；主泵臺(tái)數(shù)少則運(yùn)行調(diào)度靈活性下降、工程投資較少，因此水泵臺(tái)數(shù)的選擇應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行調(diào)度靈活性進(jìn)行綜合考慮。

表1 杏花村排澇站設(shè)計(jì)參數(shù)表

表2 五種方案水泵參數(shù)對(duì)比表

杏花村排澇站設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程為6.5m，最大凈揚(yáng)程為8.73m，參照目前已成熟的水泵類型，可選擇立式軸流泵及潛水泵。本次工程根據(jù)設(shè)計(jì)流量及揚(yáng)程選擇以下5種泵型：

方案一：2臺(tái)套1200QZ-70（0°）+2臺(tái)套900QZ-70B（-2°）

方案二：4臺(tái)套1200QZ-85（-2°）

方案三：3臺(tái)套1400 ZLB 5.5-7.5（-4°）

方案四：3臺(tái)套1400QZ5.5-7.5（-4°）

方案五：2臺(tái)套1600QZ8.4-6（-2°）

5種水泵型號(hào)參數(shù)對(duì)比見表2，5種方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比見表3。

綜上所述，潛水泵在機(jī)組安裝、操作運(yùn)行、噪音、環(huán)境等方面具有普通軸流泵（混流泵）無法比擬的優(yōu)勢(shì)，但其在日常維護(hù)等方面又不如傳統(tǒng)泵型便捷，考慮杏花村排澇站屬于城市排澇站，對(duì)周邊的環(huán)境、景觀及噪音有著較高的要求，本次工程初步推薦潛水泵。方案四的水泵效率偏低，故排除方案三、四。同時(shí)方案一、二、五投資差別不大，現(xiàn)對(duì)整個(gè)排區(qū)的調(diào)度方案進(jìn)行研究，以進(jìn)一步確定更為合適的方案。

從南湖片、東南湖排區(qū)的現(xiàn)有水系條件和調(diào)度運(yùn)行方面考慮，杏村片匯水可以融入清溪河統(tǒng)一調(diào)度，南湖片、東南湖排區(qū)滯蓄水量大，調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，且已建設(shè)的南湖站和清溪河站機(jī)組已達(dá)10臺(tái)、平天湖2座泵站規(guī)劃11臺(tái)機(jī)組，南湖片調(diào)度和東南湖排區(qū)調(diào)度都具有極大的靈活性。在大系統(tǒng)、大調(diào)蓄和現(xiàn)有的大聯(lián)通條件下，杏花村排澇站主泵的單機(jī)流量對(duì)小流量要求的概率基本可以不予考慮。

表3 五種方案優(yōu)缺點(diǎn)表

以上各泵站的單機(jī)流量在2.75～5.6m3/s，且多為潛水軸流泵，考慮維修保養(yǎng)的方便性和單泵維護(hù)成本、保證率等因素，杏花村排澇站單泵流量也應(yīng)控制在此范圍內(nèi)較為合理。

同時(shí)考慮杏花村排澇干溝及1#干溝抽排底水的需要，故選擇2臺(tái)套1200QZ-70（0°)+2臺(tái)套900QZ-70B（-2°）立式潛水軸流泵。

3 結(jié)論

根據(jù)杏花村排澇站的工程特點(diǎn)，結(jié)合其所處的地理位置，本次從水泵的水力性能、運(yùn)行費(fèi)用、機(jī)組安裝、機(jī)械制造、運(yùn)行操作、檢修維護(hù)，及對(duì)土建、施工的要求等方面進(jìn)行研究，為今后城市排澇站的設(shè)計(jì)提供了一定的參考價(jià)值■